AT411091B - Viertakt-verbrennungsmotor - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   Die Erfindung bezieht sich auf einen Viertakt-Verbrennungsmotor mit wenigstens einem Zylinder, einem eine Kurbelgehäusepumpe bildenden, eine Ölschmierung aufweisenden Kurbelgehäuse, das über je ein Ventil einerseits an eine Zuleitung für Frischluft und anderseits an eine das Kurbelgehäuse mit einem Einlasskanal des Zylinders verbindende Ansaugleitung angeschlossen ist, mit einem Ölkreis, der das Kurbelgehäuse, einen in der Ansaugleitung vorgesehenen Ölabscheider sowie eine Rückleitung zwischen einer Ölabscheidekammer des Olabscheiders und dem Behälter umfasst, und mit einer Einrichtung zum Einspritzen von Brennstoff in die Ansaugleitung oder in den Brennraum des Zylinders. 



   Um bei Viertakt-Verbrennungsmotoren die angesaugte Verbrennungsluft mit Hilfe einer Kurbelgehäusepumpe vorzuverdichten, ist es bekannt (EP 0 631 040 A1), dem Kurbelgehäuse ein mit Schmieröl angereichertes Brennstoff-Luftgemisch zuzuführen, das nach seiner Vorverdichtung durch die Kurbelgehäusepumpe dem Brennraum des Zylinders zugeführt wird. Nachteilig bei diesen bekannten Viertakt-Verbrennungsmotoren ist allerdings, dass das mit dem BrennstoffLuftgemisch in den Brennraum der Zylinder geförderte Schmieröl verbrannt wird, was eine höhere Schadstoffbelastung der Abgase zur Folge hat. Ausserdem ergibt sich aufgrund des in das Kurbelgehäuse eingetragenen Kraftstoffes innerhalb des Kurbelgehäuses eine verminderte Schmierwirkung im Vergleich zu einer reinen Ölschmierung.

   Diese Nachteile werden bei einer anderen bekannten Konstruktion vermieden (US 5 758 610 A), bei der lediglich Frischluft in das Kurbelgehäuse angesaugt wird, während die Kraftstoffeinspritzung erst im Bereich des über eine Ansaugleitung mit dem Kurbelgehäuse verbundenen Einlasskanals des Zylinders erfolgt. Da in Strömungsrichtung der vorverdichteten Verbrennungsluft vor der Kraftstoffeinspritzung ein Ölabscheider in die Ansaugleitung zwischen Kurbelgehäuse und Einlasskanal angeordnet ist, kann davon ausgegangen werden, dass dem Brennraum ein Brennstoff-Luftgemisch ohne Schmieröl aus dem Kurbelgehäuse zugeführt wird, weil aus dem Kurbelgehäuse mit der vorverdichteten Verbrennungsluft mitgerissenes Schmieröl uber den Ölabscheider aus dem Verbrennungsluftstrom abgetrennt wird und durch die Ansaugleitung in das Kurbelgehäuse zurückfliesst.

   Das Vorsehen einer herkömmlichen O1schmierung bedingt allerdings eine ausreichende Schmierölmenge innerhalb des Kurbelgehäuses, das aus diesem Grunde ungünstige Konstruktionsvoraussetzungen für die Kurbelgehäusepumpe schafft, bei der ja das Verhältnis zwischen dem Volumen des Kurbelgehäuses und dem Verdrängungsvolumen der Kolben möglichst klein ausfallen soll. 



   Zur Verbesserung der Konstruktionsvoraussetzungen für die Kurbelgehausepumpe ist es schliesslich bekannt (DE 37 31 250 C1), das Kurbelgehäuse von einer Ölwanne zur Aufnahme von Schmieröl zu trennen, das in Form einer herkömmlichen Druckölschmierung aus der Ölwanne den einzelnen Lagerstellen zugepumpt wird. Die vorverdichtete, mit Schmieröl aus dem Kurbelgehäuse beladene Verbrennungsluft wird über ein Rückschlagventil der Ölwanne zugeführt, wo aufgrund der Luftumlenkung um Leitbleche eine Ölabscheidung stattfindet. Das restliche Öl wird aus der Verbrennungsluft in einem Ölabscheider abgeschieden, der zwischen der Ölwanne und dem Einlasskanal des Zylinders in die Ansaugleitung eingeschaltet ist.

   Durch die Druckölschmierung wird eine vergleichsweise grosse Ölmenge in den Verbrennungsluftstrom eingebunden, was den Aufwand für die erforderliche Ölabscheidung erhöht. Die damit verbundenen Druckverluste gehen auf Kosten der Vorverdichtung der Verbrennungsluft. Dazu kommt, dass durch die Einbeziehung der Ölwanne in die Verbrennungsluftführung das Gesamtvolumen für die vorverdichtete Verbrennungsluft vergrössert und damit das Beschleunigungsverhalten des Verbrennungsmotors nachteilig beeinflusst wird. Da im Hinblick auf die nachfolgende Ölabscheidung das Schmieröl so schnell wie möglich aus dem Kurbelgehäuse ausgetragen werden soll, um eine Verwirbelung des Schmieröls und damit eine unnötige Belastung der ausgetragenen Verbrennungsluft mit Öl zu vermeiden, muss für einen entsprechend grossen Ölumlauf im Ölkreis gesorgt werden. 



   Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Viertakt-Verbrennungsmotor der eingangs geschilderten Art so auszugestalten, dass trotz vorteilhafter Konstruktionsvoraussetzungen für die Kurbelgehäusepumpe eine gute Ölschmierung innerhalb des Kurbelgehäuses mit einer vergleichsweise geringen Ölmenge sichergestellt werden kann, ohne nachteilige Einflüsse auf das Beschleunigungsverhalten des Motors befürchten zu müssen. 



   Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe dadurch, dass die an den Behälter angeschlossene Fördereinrichtung eine Leitung zum Einspritzen von Schmieröl in das Kurbelgehäuse besitzt und dass die Ansaugleitung unter Umgehung des Behälters für Schmieröl zum Abscheider führt. 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 



   Da das Schmieröl in das Kurbelgehäuse eingespritzt wird, kann eine ausreichende Versorgung der bewegten Teile mit Schmieröl gewährleistet werden, ohne auf ein Ölbad oder eine Drucköl- schmierung angewiesen zu sein. Dies bedeutet, dass vergleichsweise geringe Ölmengen erforder- lich werden, die über die in das Kurbelgehäuse angesaugte Frischluft im Kurbelgehäuse verteilt werden. Wegen der für die Schmierung der Schmierstellen im Bereich des Kurbelgehäuses erfor- derlichen Verwirbelung des Schmieröls kann das Schmieröl eine vergleichsweise lange Verweilzeit im Kurbelgehäuse aufweisen, was den nötigen Öldurchsatz verringert. Trotzdem ergeben sich aufgrund der geringeren Ölmengen vorteilhafte Abscheidebedingungen, so dass mit einem Ölab- scheider in der Ansaugleitung zwischen Kurbelgehäuse und Einlasskanal des Zylinders das Aus- langen gefunden werden kann.

   Die einfache Führung der Ansaugleitung vom Kurbelgehäuse zum Einlasskanal des Zylinders über den Ölabscheider unter Umgehung des Behälters für Schmieröl vermeidet höhere Druckverluste und gewährleistet ein gutes Beschleunigungsverhalten des Verbrennungsmotors zufolge des beschränkten Gesamtvolumens für die vorverdichtete Verbren- nungsluft. 



   Wesentlich für einen geringen Verbrauch an Schmieröl ist eine gute Abtrennung des Schmier- öls aus dem vorverdichteten Verbrennungsluftstrom. Die geforderte hohe Abscheidungsrate kann vorteilhaft sichergestellt werden, wenn der Ölabscheider aus einem Zyklonabscheider besteht. 



   Obwohl das Schmieröl an unterschiedlichen Stellen in das Kurbelgehäuse eingespritzt werden kann, um beispielsweise Bauteile mit hohem Schmierbedarf bevorzugt mit Schmieröl zu versorgen, ergeben sich besonders günstige Einspritzbedingungen, wenn die Leitung für das Schmieröl zu- mindest an eine im Bereich der Mündung der Zuleitung für die Frischluft vorgesehene Düse ange- schlossen ist. Über die in das Kurbelgehäuse einströmende Frischluft kann nämlich eine zusätzli- che Verteilungswirkung für das Schmieröl erreicht werden. 



   In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt, und zwar wird ein erfindungsgemässer Viertakt-Verbrennungsmotor in einem schematischen Schnitt gezeigt. 



   Gemäss dem dargestellten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemässen Viertakt- Verbrennungsmotors bildet der Zylinderblock 1 den einen Teil 2 eines Kurbelgehäuses 3, dessen anderer Teil als Deckel 4 ausgebildet ist. Auf den Kurbelzapfen 5 der im Kurbelgehäuse 3 gelager- ten Kurbelwelle 6 ist das Pleuel 7 des Kolbens 8 wenigstens eines Zylinders 9 gelagert, dessen Zylinderkopf 10 zumindest einen Einlasskanal 11 mit einem Einlassventil 12 und einen Auslasskanal 13 mit einem Auslassventil 14 aufweist. 



   Das Kurbelgehäuse 3 bildet zusammen mit dem Kolben 8 eine Kurbelgehäusepumpe, über die Frischluft angesaugt und verdichtet wird. Zu diesem Zweck ist das Kurbelgehäuse 3 über ein Rückschlagventil 15 an eine Zuleitung 16 für Frischluft angeschlossen. Auf der der Zuleitung 16 gegenüberliegenden Umfangseite schliesst an das Kurbelgehäuse 3 eine Ansaugleitung 17 für die im Kurbelgehäuse 3 vorverdichtete Verbrennungsluft über ein Rückschlagventil 18 an. In diese mit dem Einlasskanal 11 verbundene Ansaugleitung 17 ist ein Ölabscheider 19 eingeschaltet, der als Zyklonabscheider mit einer Ölabscheidekammer 20 ausgebildet ist, in die der vom Kurbelgehäuse 3 kommende Ast 21 der Ansaugleitung 17 tangential mündet, während der Verbindungsast 22 zum Einlasskanal 11 für einen zentralen Luftaustritt aus der Ölabscheidekammer 20 sorgt.

   Im Anschluss- bereich des Verbindungszweiges 22 der Ansaugleitung 17 an den Einlasskanal 11 ist eine Ein- spritzeinrichtung 23 für Brennstoff vorgesehen, so dass über den Einlasskanal 11ein vorverdichtetes Brennstoff-Luftgemisch angesaugt wird. 



   Von der Ölabscheidekammer 20 führt eine Rückleitung 24 zu einem Behälter 25 für Schmieröl, aus dem Schmieröl in einem Ölkreislauf geführt wird, der eine über eine Fördereinrichtung 26 beaufschlagbare Leitung 27 umfasst, die eine im Bereich der Mündung der Zuleitung 16 in das Kurbelgehäuse 3 ragende Düse 28 mit Schmieröl versorgt. Das unter Umständen über mehrere Düsen in das Kurbelgehäuse 3 eingespritzte Schmieröl, dessen Verteilung im Kurbelgehäuse 3 durch die angesaugte Frischluft unterstützt wird, stellt eine ausreichende Ölschmierung innerhalb des Kurbelgehäuses 3 sicher.

   Da ein Grossteil des über die Düse 28 eingespritzten Schmieröls mit der vorverdichteten Verbrennungsluft über den Ast 21 der Ansaugleitung aus dem Kurbelgehäuse 3 ausgetragen und im Ölabscheider 19 abgetrennt wird, ist die Ölschmierung innerhalb des Kur- belgehäuses in einem Ölkreislauf gewährleistet, der trotz der für die Pumpbedingungen günstigen, gedrängten Platzverhältnisse für eine gute Schmierölverteilung innerhalb des Kurbelgehäuses 3 sorgt. 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 



   Die Erfindung ist selbstverständlich nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. 



  So könnte die Kraftstoffeinspritzung nicht im Bereich der Ansaugleitung 17 vorgesehen sein, son- dern unmittelbar in den Brennraum 29 erfolgen. 



   Ausserdem ist die Einspritzung des Schmieröls im Bereich der Mündung der Zuleitung 16 für die Frischluft nicht zwingend. Der Behälter 25 für das Schmieröl könnte Teil eines weiteren Ölkreislau- fes des Motors sein. Die Fördereinrichtung 26 für das Schmieröl kann auch ohne Ölpumpe aus- kommen. In einem solchen Fall könnte die Ölförderung über Druckpulsationen sichergestellt wer- den. 



   PATENTANSPRÜCHE: 
1. Viertakt-Verbrennungsmotor mit wenigstens einem Zylinder, einem eine Kurbelgehäus e- pumpe bildenden, eine Ölschmierung aufweisenden Kurbelgehäuse, das über je ein Ventil einerseits an eine Zuleitung für Frischluft und anderseits an eine das Kurbelgehäuse mit einem Einlasskanal des Zylinders verbindende Ansaugleitung angeschlossen ist, mit einem Ölkreis, der das Kurbelgehäuse, einen in der Ansaugleitung vorgesehenen Ölabscheider sowie eine Rückleitung zwischen einer Ölabscheidekammer des Ölabscheiders und dem 
Behälter umfasst, und mit einer Einrichtung zum Einspritzen von Brennstoff in die An- saugleitung oder in den Brennraum des Zylinders, dadurch gekennzeichnet, dass die an den Behälter (25) angeschlossene Fördereinrichtung (26) eine Leitung (27) zum Einsprit- zen von Schmieröl in das Kurbelgehäuse (3)

   besitzt und dass die Ansaugleitung unter Um- gehung des Behälters für Schmieröl zum Abscheider führt.

Claims (1)

1. 2. Viertakt-Verbrennungsmotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung (27) für das Schmieröl zumindest an eine im Bereich der Mündung der Zuleitung (16) für die Frischluft vorgesehene Düse (28) angeschlossen ist.